JPH06239528A - 線材整列巻き方法，及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 一定寸法のボビンに種々の径の線材を一定ピ
ッチで、且つ、巻き線の巻終り端と巻終り側の鍔との間
の間隔を線径の１／２となるように巻き取ることがで
き、しかも、巻き線を上層に巻き付けても下層の巻き線
のずれを防ぐこと。 【構成】 ボビン１に線材３を供給する供給手段と、ボ
ビン１を周方向に回転させる回転手段２６と、ボビン１
をボビン回転軸５ａに沿って往復方向にトラバースする
トラバース手段２７と、これらを制御する制御手段２５
を備え、制御手段２５は両鍔間の距離をＬ，線材３の径
をＤ，ボビン１への巻回回数をｎとしたとき、予め演算
した巻きピッチとして、Ｐ＝（Ｌ−Ｄ／２）／ｎによっ
て求められた巻きピッチＰと、巻回回数ｎと、巻終り側
の鍔との間の間隔Ｄ／２に基づいて、各巻き線層の巻始
め端を巻始め端側の鍔に接触させると共に巻終り側の鍔
との間にＤ／２の間隔を生じるようにボビン１に線材３
を巻きピッチＰで巻回する構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、エナメル線，メッキ線
等の線材の整列巻き方法，及びその装置に関し、特に、
一定寸法のボビンに各種サイズの線材を一定ピッチで、
且つ、線材の最後のターンと鍔との間隔を線径の１／２
となるように巻き取れるようにした線材の整列巻き方
法，及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】ボビンに線材を整列巻きする場合、ボビ
ンを周方向に回転させながらボビンをボビン軸に沿って
往復方向にトラバースさせる，或いはトラバースガイド
をボビン軸にそって往復方向にトラバースさせて行って
おり、何れの場合も線材の巻始め端をボビンの巻始め端
側の鍔に接触させると共に巻終り側の鍔との間に線材の
径の１／２の間隔が生じるように線材をボビンに巻回す
る方法が一般的になっている。

【０００３】従来、上記のように線材を整列巻きするに
は、例えば、図５の(a),(b) に示すボビンを使用してい
る。図５の(a) に示されるボビン３０は、内胴３２に線
材３の径に応じた溝３１を有しており、この溝３１に線
材３を収容させて線材３を巻回することにより、巻き線
の巻始め端を巻始め端側の鍔３０ａに接触させ、巻終り
端と巻終り側の鍔３０ｂとの間に線材の径の１／２の間
隔が生じるようにしている。

【０００４】また、図５の(b) に示されるボビン４０
は、線材３の径に応じて鍔４１の間の距離を製作段階で
決めたものであり、線材３を巻き線間を密接して所定の
巻数だけ巻回することにより、巻き線の巻始め端と巻始
め側の鍔４１ａを接触させ、巻き線の巻終り端と巻終り
側の鍔との間に線材の径の１／２の間隔が生じるように
している。

【０００５】一方、一般のボビンで巻き取る場合は、線
材を倣い巻きすると共に巻回中に線材と鍔間の距離をビ
デオカメラ等で測定し、巻き線の巻終り端と巻終り側の
鍔との間に線材の径の１／２の間隔が生じるように、ト
ラバース送りピッチを微調整している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の線材の
整列巻き方法，及びその装置によると、図５の(a),(b)
に示されるボビンを使用する方法にあっては、線材の径
に応じた専用のボビンを使用するため、エナメル線のよ
うに径が０．１ｍｍ毎に異なる線材ではサイズ毎にボビ
ンを用意しなくてはならず、コストアップやボビンの保
守管理の問題等が生じる。

【０００７】また、線材を倣い巻きし、巻回中に巻き線
間のギャップを調整する方法にあっては、巻き線間のギ
ャップが一定でなくなるため、上層に巻回するに従って
巻乱れが生じ易くなる。仮にギャップが一定になったと
しても、上層の巻き線が下層の巻き線に食い込み、下層
の巻き線がずれて巻き線の巻終り端と巻終り側の鍔との
間の間隔を線材の径の１／２に保つことができなくなる
恐れがある。

【０００８】従って、本発明の目的は一定寸法のボビン
に種々の径の線材を一定ピッチで、且つ、巻き線の巻終
り端と巻終り側の鍔との間の間隔を線径の１／２となる
ように巻き取ることができ、しかも、巻き線を上層に巻
き付けても下層の巻き線のずれが防げる線材の整列巻き
方法，及びその装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は上記問題点に鑑
み、一定寸法のボビンに種々の径の線材を一定ピッチ
で、且つ、巻き線の巻終り端と巻終り側の鍔との間の間
隔を線径の１／２となるように巻き取ることができ、し
かも、巻き線を上層に巻き付けても下層の巻き線のずれ
を防ぐようにするため、両鍔間の距離をＬ，線材の径を
Ｄ，ボビンへの巻回回数をｎとしたとき、Ｐ＝（Ｌ−Ｄ
／２）／ｎによって線材の巻きピッチＰを演算し、各巻
き線層の巻始め端を巻始め端側の鍔に接触させると共に
巻終り側の鍔との間にＤ／２の間隔を生じるようにボビ
ンに線材を巻きピッチＰで巻回するようにした線材の整
列巻き方法を提供するものである。

【００１０】上記線材は、巻き線層の１層目の張力より
２層目の張力を小さくして巻回される。

【００１１】また、上記目的を達成するための本発明の
線材の整列巻き装置は、ボビンに線材を供給する供給手
段と、ボビンを周方向に回転させる回転手段と、ボビン
をボビン回転軸に沿って往復方向にトラバースするトラ
バース手段と、供給手段，回転手段，及びトラバース手
段を制御する制御手段を備え、制御手段は、各巻き線層
の巻始め端を巻始め端側の鍔に接触させると共に巻終り
側の鍔との間に線材の径の１／２の間隔を生じるように
前記ボビンに前記線材を予め演算して求めた巻きピッチ
で巻回するように構成されている。

【００１２】上記制御手段は、両鍔間の距離をＬ，線材
の径をＤ，ボビンへの巻回回数をｎとしたとき、予め演
算して求めた巻きピッチとして、Ｐ＝（Ｌ−Ｄ／２）／
ｎによって求められた巻きピッチＰを、巻回回数ｎ，及
び巻終り側の鍔との間の間隔Ｄ／２と共に入力して設定
する設定部と、設定部の設定値に基づいて回転手段，及
びトラバース手段を制御して線材をボビンに巻回する制
御部より構成されている。

【００１３】上記供給手段は、線材を所定の張力でボビ
ンに供給する張力調整手段を有し、張力調整手段は、巻
回回数を検出する検出手段と、ダンサプーリのダンサ運
動に対する荷重量を可変させるエアシリンダーと、エア
シリンダーにそれぞれ異なった圧力のエアを供給する複
数のエア供給源と、複数のエア供給源から１つを選択さ
せるソレノイドバルブを含み、制御手段は検出手段によ
って巻き線層が１層目より２層目に移行したことを検出
すると、ソレノイドバルブを制御してエアシリンダーの
圧力を小さくするように構成されている。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の線材の整列巻き方法，及びそ
の装置について添付図面を参照しながら詳細に説明す
る。

【００１５】図１には、本発明の一実施例に係る線材の
整列巻き装置の全体構造が示されている。この線材の整
列巻き装置は、ガイドプーリ２を介してボビン１に線材
３を供給する供給装置（図２において後述）と、ボビン
１を周方向に回転させる巻取装置２６と、ボビン１をボ
ビン回転軸に沿って往復方向にトラバースするトラバー
ス装置２７と、供給装置，巻取装置２６，及びトラバー
ス装置２７等を制御する制御装置２５を有して構成され
ている。

【００１６】巻取装置２６は、ボビン回転軸５ａを回転
させることにより、ボビン１を回転駆動する巻取モータ
５より構成され、ボビン回転軸５ａにはボビン回転軸５
ａの回転を検出する回転センサ４が設けられている。

【００１７】トラバース装置２７は、制御手段２５によ
って制御される駆動回路１０と、駆動回路１０によって
駆動されるサーボモータ１１と、サーボモータ１１の回
転量を水平方向の移動量に変換するボールスクリューネ
ジ１２と、ボールスクリュー１２で変換された移動量だ
けスライドするスライドテーブル１３より構成され、ス
ライドテーブル１３には巻取装置２６が固定されてい
る。

【００１８】制御装置２５は、巻回条件として巻回回
数，巻きピッチ，及び各巻き線層において巻き線の巻終
り端と巻終り側の鍔との間隔（線径の１／２）をそれぞ
れ設定する巻回回数設定デジスイッチ６，ピッチ設定デ
ジスイッチ７，及びＤ／２ピッチデジスイッチ８と、設
定された巻回条件に応じて駆動回路１０を制御してサー
ボモータ１０の回転速度、すなわち、スライドテーブル
１３の移動速度を調整するシーケンス制御部９より構成
されている。

【００１９】シーケンス制御部９は、回転センサ４がボ
ビン回転軸５ａの１回転を検出する毎にピッチ設定デジ
スイッチ７に設定した値に相当したパルス信号，或いは
設定した巻回回数に到達したとき、Ｄ／２ピッチデジス
イッチ８に設定された値に相当したパルス信号を駆動回
路１０に出力し、サーボモータ１１の回転速度、すなわ
ち、スライドテーブル１３の移動速度で決まるトラバー
スピッチを制御している。このような制御により、線材
３の巻始め端を巻始め端側の鍔に接触させると共に巻終
り側の鍔との間に線材３の径の１／２の間隔が生じるよ
うに設定した巻きピッチで線材３がボビン１に巻回され
る。

【００２０】上記巻回条件において、巻きピッチＰはボ
ビン１の両鍔間の距離をＬ，線材３の径をＤ，ボビンへ
の巻回回数をｎとしたとき、Ｐ＝（Ｌ−Ｄ／２）／ｎの
演算式によって求めることができる。例えば、Ｐ−３
０，Ｐ−３５と呼ばれる鍔間距離１３０ｍｍのプラスチ
ックボビンに、径２．８２ｍｍのエナメル線を４５．５
回巻回する場合、巻きピッチ２．８７５ｍｍとしてピッ
チ設定デジスイッチ７に設定すれば良い。

【００２１】図２には、前述した供給装置の構成が示さ
れている。この供給装置は、ガイドプーリ２１を介して
線材３を引き取る引取キャプスタン２０と、引取キャプ
スタン２０とボビン１の間に配置される共に線材３に張
力を与えるダンサープーリー２８を有している。

【００２２】ダンサプーリー２８は、固定プーリー１９
と、可動プーリー１４から成り、可動プーリー１４はそ
の運動荷重量を２段階に切り替え、ボビン１に供給する
線材３の張力を２段階に調整する張力調整機構を有して
いる。

【００２３】張力調整機構は、図３に示すように、可動
プーリー１４の荷重量を可変させるエアシリンダー１５
と、エアシリンダー１５に高圧エア，或いは低圧エアを
それぞれ供給する高圧エア弁１７，及び低圧エア弁１８
と、高圧エア弁１７，或いは低圧エア弁１８からエアシ
リンダー１５へのエア供給を適宜、切り替えるソレノイ
ドバルブ１６より構成されている。

【００２４】ソレノイドバルブ１６は、制御装置２５に
よってオン，オフされ、回転センサ４で検出された巻回
回数が２層目の巻回回数に達したとき、エアシリンダー
１５へのエア供給を高圧エア弁１７から低圧エア弁１８
に切り替えるようになっている。

【００２５】以下、本発明の線材の整列巻き方法を詳細
に説明する。まず、図４に示すボビン１への線材３の巻
回状態において、ボビン１の２つの鍔２３ａ，２３ｂの
間の距離をＬ，線材３の径をＤ，ボビンへの巻回回数を
ｎとしたとき、Ｐ＝（Ｌ−Ｄ／２）／ｎによって線間ギ
ャップｇを線径の１〜７＆になるように巻きピッチＰを
算出する。ここにおいて線間ギャップｇを線径の１〜７
％としたのは、線間ギャップｇが１％以下では線の変動
を吸収することができず、また、７％以上では線が落ち
込むという難点があるからである。そして、巻回回数設
定デジスイッチ６に巻回回数ｎを、ピッチ設定デジスイ
ッチ７に演算して求めた巻きピッチＰを、Ｄ／２設定デ
ジスイッチ８に巻き線の巻終り端と巻終り側の鍔２３ｂ
との間隔Ｄ／２をそれぞれ設定する。

【００２６】次に、装置を作動させ、ガイドプーリー２
１，引取キャプスタン２０，ダンサープーリー２８，ガ
イドプーリー２を経てボビン１に線材３を供給すると共
に、ボビン１の巻始め側の鍔２３ａに線材３の巻始め端
を接触させ、巻取モータ５によってボビン１を一定速度
で回転させて線材３の巻き取りを実施する。同時に、シ
ーケンス制御部９から駆動回路１０にピッチ設定デジス
イッチ７に設定された巻きピッチＰに相当したパルス信
号が出力され、サーボモータ１１を所定の速度で回転さ
せて巻取装置２６が固定されたスライドテーブル１２を
所定の速度で移動させる。この移動により、スライドテ
ーブル１２の移動速度に応じたトラバースピッチでボビ
ン１に線材３が１回巻回される。ボビン回転軸５ａが１
回転する毎に回転センサ４からシーケンス制御部９に検
出信号が出力され、シーケンス制御部９は駆動回路１０
にピッチ設定デジスイッチ７に設定された巻きピッチＰ
に相当したパルス信号を出力して、更に、スライドテー
ブル１２を所定の速度で移動させる。この動作を連続的
に巻回回数ｎだけ繰り返し、図４に示すように、巻終り
側の鍔２３ｂとの間にＤ／２の間隔を生じるようにボビ
ン１の内胴２２の外周に線材３を巻きピッチＰで巻回
し、１層目の巻回を終了する。

【００２７】１層目の巻回が終了すると、シーケンス制
御部９は駆動回路１０にＤ／２設定デジスイッチ８に設
定された値Ｄ／２に相当したパルス信号を出力し、２層
目の線材３の巻始め端を２層目の巻始め側の鍔２３ｂに
接触させる。そして、サーボモータ１１の回転を逆転さ
せて前述した巻きピッチＰをもって２層目も巻終り側の
鍔２３ａとの間にＤ／２の間隔を生じるように１層目の
外周に巻回する。

【００２８】この巻回動作において、１層目の巻回を行
っているときは、ソレノイドバルブ１６によって高圧エ
ア弁１７からエアシリンダー１５に高圧エアを供給し、
２層目の巻回に移行したときはソレノイドバルブ１６に
よって切り替えて低圧エア弁１８からエアシリンダー１
５に低圧エアを供給する。この結果、１層目の巻線張力
より２層目の巻線張力を弱くなり、２層目が１層目に食
い込んで１層目の線材がずれるのを防ぐ。

【００２９】

【発明の効果】以上説明した通り、本発明の線材の整列
巻き方法，及びその装置によると、両鍔間の距離をＬ，
線材の径をＤ，ボビンへの巻回回数をｎとしたとき、Ｐ
＝（Ｌ−Ｄ／２）／ｎによって線材の巻きピッチＰを演
算し、各巻き線層の巻始め端を巻始め端側の鍔に接触さ
せると共に巻終り側の鍔との間にＤ／２の間隔を生じる
ようにボビンに線材を巻きピッチＰで巻回するようにし
たため、一定寸法のボビンに種々の径の線材を一定ピッ
チで、且つ、巻き線の巻終り端と巻終り側の鍔との間の
間隔を線径の１／２となるように巻き取ることができ、
しかも、巻き線を上層に巻き付けても下層の巻き線のず
れを防ぐことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す説明図。

【図２】一実施例に係る供給装置を示す説明図。

【図３】一実施例に係る供給装置の張力調整機構を示す
説明図。

【図４】一実施例に係るボビンへの線材の巻回状態を示
す断面図。

【図５】従来の線材の整列巻き方法を示す断面図。

【符号の説明】 １ ボビン ２ ガイド
プーリー ３ 線材 ４ 回転セ
ンサ ５ 巻取モータ ６ 巻回回
数設定デジスイッチ ７ ピッチ設定デジスイッチ ８ Ｄ／２
設定デジスイッチ ９ シーケンス制御部 １０ 駆動回
路 １１ サーボモータ １２ ボール
スクリューネジ １３ スライドテーブル １４ 可動プ
ーリー １５ エアーシリンダー １６ ソレノ
イドバルブ １７ 高圧エア弁 １８ 低圧エ
ア弁 １９ 固定プーリー ２０ 引取キ
ャプスタン ２１ ガイドプーリー ２２ 内胴 ２３ 鍔 ２５ 制御装
置 ２６ 巻取装置 ２７ トラバ
ース装置 ２８ ダンサープーリー ３０ ボビン ３１ 溝 ３２ 内胴 ４０ ボビン ４１ 鍔

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ボビンをボビン回転軸に沿って往復方向
   にトラバースしてその両鍔間に線材を整列して巻き取る
   線材の整列巻き方法において、 前記両鍔間の距離をＬ，前記線材の径をＤ，前記ボビン
   への巻回回数をｎとしたとき、Ｐ＝（Ｌ−Ｄ／２）／ｎ
   によって前記線材の巻きピッチＰを演算し、 各巻き線層の巻始め端を巻始め端側の鍔に接触させると
   共に巻終り側の鍔との間にＤ／２の間隔を生じるように
   前記ボビンに前記線材を前記巻きピッチＰで巻回するこ
   とを特徴とする線材の整列巻き方法。
2. 【請求項２】 前記線材は、巻き線層の１層目の張力よ
   り２層目の張力を小さくして巻回される請求項１の線材
   の整列巻き方法。
3. 【請求項３】 ボビンに線材を供給する供給手段と、 前記ボビンを周方向に回転させる回転手段と、 前記ボビンをボビン回転軸に沿って往復方向にトラバー
   スするトラバース手段と、 前記供給手段，前記回転手段，及び前記トラバース手段
   を制御する制御手段を備え、 前記制御手段は、各巻き線層の巻始め端を巻始め端側の
   鍔に接触させると共に巻終り側の鍔との間に前記線材の
   径の１／２の間隔を生じるように前記ボビンに前記線材
   を予め演算して求めた巻きピッチで巻回することを特徴
   とする線材の整列巻き装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、両鍔間の距離をＬ，前
   記線材の径をＤ，前記ボビンへの巻回回数をｎとしたと
   き、前記予め演算して求めた巻きピッチとして、Ｐ＝
   （Ｌ−Ｄ／２）／ｎによって求められた巻きピッチＰ
   を、前記巻回回数ｎ，及び前記巻終り側の鍔との間の間
   隔Ｄ／２とともに入力して設定する設定部と、 前記設定部の設定値に基づいて前記回転手段，及び前記
   トラバース手段を制御して前記線材を前記ボビンに巻回
   する制御部より構成される請求項３の線材の整列巻き装
   置。
5. 【請求項５】 前記供給手段は、前記線材を所定の張力
   で前記ボビンに供給する張力調整手段を有し、 前記張力調整手段は、前記巻回回数を検出する検出手段
   と、ダンサプーリのダンサ運動に対する荷重量を可変さ
   せるエアシリンダーと、当該エアシリンダーにそれぞれ
   異なった圧力のエアを供給する複数のエア供給源と、前
   記複数のエア供給源から１つを選択させるソレノイドバ
   ルブを含み、 前記制御手段は、前記検出手段によって巻き線層が１層
   目より２層目に移行したことを検出すると、前記ソレノ
   イドバルブを制御して前記エアシリンダーの圧力を小さ
   くするように構成されている請求項３の線材の整列巻き
   装置。